高考物理試題分類匯編曲線運動萬有引力帶詳細(xì)解析

1、2010年高考物理試題分類匯編曲線運動、萬有引力1.（全國卷1）一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為A BC D2.（全國卷1）如右圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速周運動，星球A和B兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)。引力常數(shù)為G。求兩星球做圓周運動的周期。在地月系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運行為的周期記為T1。但在近似處理問題時，常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運動的，這

2、樣算得的運行周期T2。已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98×1024kg 和 7.35 ×1022kg 。求T2與T1兩者平方之比。（結(jié)果保留3位小數(shù)）3.（全國卷2）已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為A6小時 B. 12小時 C. 24小時 D. 36小時4.（新課標(biāo)卷）太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖像.圖中坐標(biāo)系的橫軸是，縱軸是;這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，

3、和分別是水星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是5.（北京卷）一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上。已知萬有引力常量，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為6.（上海理綜）如圖是位于錦江樂園的摩天輪，高度為108m，直徑是98m。一質(zhì)量為50kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運動旋轉(zhuǎn)一圈需25min。如果以地面為零勢能面，則他到達(dá)最高處時的（取g=10m/s2）（）。A重力勢能為5.4×104J，角速度為0.2rad/sB重力勢能為4.9×104J，角速度為0.2rad/sC重力勢能為5.4×104J，角速度為4.2

4、×10-3rad/sD重力勢能為4.9×104J，角速度為4.2×10-3rad/s7.（上海物理）降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘（A）下落的時間越短 （B）下落的時間越長（C）落地時速度越小 （D）落地時速度越大8.（上海物理）月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小為，設(shè)月球表面的重力加速度大小為，在月球繞地球運行的軌道處由地球引力產(chǎn)生的加速度大小為，則（A） （B） （C） （D）9.（上海物理）如圖，三個質(zhì)點a、b、c質(zhì)量分別為、（）.在C的萬有引力作用下，a、b在同一平面內(nèi)繞c沿逆時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑之比,則

5、它們的周期之比=_;從圖示位置開始，在b運動一周的過程中，a、b、c共線了_次。10.（上海物理）如圖，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線上，D點距水平面的高度h，C點高度為2h，一滑塊從A點以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。（1）求滑塊落到水平面時，落點與E點間的距離和.（2）為實現(xiàn)，應(yīng)滿足什么條件？11.（天津卷）探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與變軌前相比A.軌道半徑變小 B.向心加速度變小C.線速度變小 D.角速度變小12.（江蘇卷）如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的

6、左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度w w w.ks5 u .c om（A）大小和方向均不變（B）大小不變，方向改變（C）大小改變，方向不變（D）大小和方向均改變 13.（江蘇卷）2009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（A）在軌道上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度（B）在軌道上經(jīng)過A的動能小于在軌道上經(jīng)過A 的動能（C）在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期（D）在軌道上經(jīng)過A的加速度小于在軌道上經(jīng)過A的加速度14.（江蘇卷）在游樂節(jié)目中，選手需要借助懸

7、掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，小明和小陽觀看后對此進(jìn)行了討論。如圖所示，他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的指點， 選手抓住繩由靜止開始擺動，此事繩與豎直方向夾角=，繩的懸掛點O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺露出水面的高度不計，水足夠深。取中立加速度， ，（1）求選手?jǐn)[到最低點時對繩拉力的大小F；（2）若繩長l=2m, 選手?jǐn)[到最高點時松手落入手中。設(shè)水碓選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度；（3）若選手?jǐn)[到最低點時松手， 小明認(rèn)為繩越長，在浮臺上的落點距岸邊越遠(yuǎn)；小陽認(rèn)為繩越短，落點距岸邊越遠(yuǎn)，請通過推算說明你的觀點。15.（福建卷）火星探測項目我過繼神舟載

8、人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重大太空探索項目。假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運行周期為，神州飛船在地球表面附近圓形軌道運行周期為，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則、之比為A. B. C. D.16.（山東卷）1970年4月24日，我國自行設(shè)計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元。“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道，其近地點和運地點的高度分別為439km和2384km，則 A衛(wèi)星在點的勢能大于點的勢能 B衛(wèi)星在點的角速度大于點的角速度 C衛(wèi)星在點的加速度大于點的加速度 D衛(wèi)星在點的速度大于79km/s17.（重慶卷）月球

9、與地球質(zhì)量之比約為1：80，有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點構(gòu)成 的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點O做勻速圓周運動。據(jù)此觀點，可知月球與地球繞O點運動的線速度大小之比約為A 1：6400 B 1：80C 80：1 D 6400：118.（重慶卷）小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。如題24圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為d,重力加速度為g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。（1）求繩斷時球的速度大小和球落地時的速度大小。（2）向繩能

10、承受的最大拉力多大？（3）改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)是多少？最大水平距離為多少？19.（浙江卷）宇宙飛船以周期為T繞地地球作圓周運動時，由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過程，如圖所示。已知地球的半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球處置周期為T。太陽光可看作平行光，宇航員在A點測出的張角為，則A. 飛船繞地球運動的線速度為B. 一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為T/T0C. 飛船每次“日全食”過程的時間為D. 飛船周期為T=20.（浙江卷）在一次國際城市運動會中，要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā)，沿著動摩擦因數(shù)為滑的道

11、向下運動到B點后水平滑出，最后落在水池中。設(shè)滑道的水平距離為L，B點的高度h可由運動員自由調(diào)節(jié)（取;g=10m/s2）。求：（1）運動員到達(dá)B點的速度與高度h的關(guān)系；（2）運動員要達(dá)到最大水平運動距離，B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大？對應(yīng)的最大水平距離SBH為多少？（3若圖中H4m，L5m，動摩擦因數(shù)0.2，則水平運動距離要達(dá)到7m，h值應(yīng)為多少？21.（四川卷）a是地球赤道上一幢建筑，b是在赤道平面內(nèi)作勻速圓周運動、距地面9.6m的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，某一時刻b、c剛好位于a的正上方（如圖甲所示），經(jīng)48h，a、b、c的大致位置是圖乙中的（取地球半徑R=6.4m，地球表面重力加速度g=10m/，

12、=）22.（四川卷）如圖所示，空間有場強的豎直向下的勻強電場，長的不可伸長的輕繩一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量的不帶電小球，拉起小球至繩水平后，無初速釋放。另一電荷量、質(zhì)量與相同的小球，以速度水平拋出，經(jīng)時間與小球與點下方一足夠大的平板相遇。不計空氣阻力，小球均可視為質(zhì)點，取。（1）求碰撞前瞬間小球的速度。（2）若小球經(jīng)過路到達(dá)平板，此時速度恰好為0，求所加的恒力。（3）若施加恒力后，保持平板垂直于紙面且與水平面的夾角不變，在點下方面任意改變平板位置，小球均能與平板正碰，求出所有滿足條件的恒力。23.（安徽卷）為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器

13、“螢火一號”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為和的圓軌道上運動時，周期分別為和?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的引力C火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量D火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力24.（安徽卷）如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB段是水平的，BD段為半徑R=0.2m的半圓，兩段軌道相切于B點，整個軌道處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×103V/m。一不帶電的絕緣小球甲，以速度0沿水平軌道向右運動，與靜止在B點帶正

14、電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.0×10-2kg，乙所帶電荷量q=2.0×10-5C，g取10m/s2。(水平軌道足夠長，甲、乙兩球可視為質(zhì)點，整個運動過程無電荷轉(zhuǎn)移)（1） 甲乙兩球碰撞后，乙恰能通過軌道的最高點D，求乙在軌道上的首次落點到B點的距離；（2）在滿足(1)的條件下。求的甲的速度0；（3）若甲仍以速度0向右運動，增大甲的質(zhì)量，保持乙的質(zhì)量不變，求乙在軌道上的首次落點到B點的距離范圍?！敬鸢浮?.D【解析】如圖平拋的末速度與豎直方向的夾角等于斜面傾角，根據(jù)有：。則下落高度與水平射程之比為，D正確?！久}意圖與考點定位】平拋速度和位移的分解

15、。2. 1.01【解析】 A和B繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供向心力，則A和B的向心力相等。且A和B和O始終共線，說明A和B有相同的角速度和周期。因此有，連立解得，對A根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得化簡得 將地月看成雙星，由得將月球看作繞地心做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得化簡得 所以兩種周期的平方比值為3.B【解析】地球的同步衛(wèi)星的周期為T1=24小時，軌道半徑為r1=7R1，密度1。某行星的同步衛(wèi)星周期為T2，軌道半徑為r2=3.5R2，密度2。根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律分別有 兩式化簡得小時【命題意圖與考點定位】牛頓第二定律和萬有引力定律應(yīng)用于天體運動。4.

16、B解析：根據(jù)開普勒周期定律：周期平方與軌道半徑三次方正比可知,兩式相除后取對數(shù)，得：，整理得：，選項B正確。5.D【解析】赤道表面的物體對天體表面的壓力為零，說明天體對物體的萬有引力恰好等于物體隨天體轉(zhuǎn)動所需要的向心力，有，化簡得，正確答案為D。6.C7.D解析：根據(jù)，下落的時間不變；根據(jù)，若風(fēng)速越大，越大，則降落傘落地時速度越大；本題選D。本題考查運動的合成和分解。難度：中等。8.解析：根據(jù)月球繞地球做勻速圓周運動的向心力由地球引力提供，選B。本題考查萬有引力定律和圓周運動。難度：中等。這個題出的好。9.【解析】根據(jù)，得,所以，在b運動一周的過程中，a運動8周，所以a、b、c共線了8次。本題

17、考查萬有引力和圓周運動。難度：中等。10.解析：（1）根據(jù)機械能守恒，根據(jù)平拋運動規(guī)律：，,綜合得，（2）為實現(xiàn)，即，得但滑塊從A點以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出，要求，所以。本題考查根據(jù)機械能守恒和平拋運動規(guī)律以及用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力。難度：難。11.答案：A12.選A 難度：中等 考查運動的合成?！窘馕觥肯鹌ぴ谒椒较騽蛩龠\動，在豎直方向勻速運動，合運動是勻速運動13.ABC解析：逐項判斷 A根據(jù)開普勒定律，近地點的速度大于遠(yuǎn)地點的速度，A正確； B由I軌道變到II軌道要減速，所以B正確； C根據(jù)開普勒定律，所以。C正確； D根據(jù),應(yīng)等于，D錯誤； 本題選ABC。本題

18、考查萬有引力和開普勒定律。難度：中等。14.【解析】（1）機械能守恒 圓周運動Fmgm解得F（32cos）mg人對繩的拉力FF則F1080N（2）動能定理 mg（Hlcosd）（f1f2）d0則d=解得(3)選手從最低點開始做平拋運動x=vtH-l=且有式解得當(dāng)時，x有最大值，解得l=1.5m因此，兩人的看法均不正確。當(dāng)繩長鉞接近1.5m時，落點距岸邊越遠(yuǎn)。本題考查機械能守恒，圓周運動向心力，動能定理，平拋運動規(guī)律及求極值問題。難度：較難。15.D解析：設(shè)中心天體的質(zhì)量為M，半徑為R，當(dāng)航天器在星球表面飛行時，由和，解得，即；又因為，所以，?！久}特點】本題關(guān)注我國航天事業(yè)的發(fā)展，考查萬有引力

19、在天體運動中的應(yīng)用，這也幾乎是每年高考中必考的題型?！締⑹尽勘绢愋鸵罂忌炀氄莆杖f有引力定律在處理有關(guān)第一宇宙速度、天體質(zhì)量和密度、周期與距離以及同步衛(wèi)星的方法，特別要關(guān)注當(dāng)年度航天事件。16. BC 解析：A根據(jù)，因為，所以，A錯誤；B根據(jù)，因為，且，所以，B正確；C根據(jù)，因為，所以，C正確；D根據(jù)，因為R，R為地球半徑，所以79km/s，D錯誤。本題選BC。本題考查萬有引力定律和圓周運動。難度：中等。17.C【解析】月球和地球繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，則地球和月球的向心力相等。且月球和地球和O始終共線，說明月球和地球有相同的角速度和周期。因此有，所以，線速度

20、和質(zhì)量成反比，正確答案C。18.解析：（1）設(shè)繩段后球飛行時間為t，由平拋運動規(guī)律，有豎直方向，水平方向得由機械能守恒定律，有得（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T，這也是球受到繩的最大拉力大小。球做圓周運動的半徑為由圓周運動向心力公式，有 得 （3）設(shè)繩長尾l，繩斷時球的速度大小為，繩承受的最大推力不變，有 得繩斷后球做平拋運動，豎直位移為，水平位移為x，時間為有得 當(dāng)時，有極大值，19.AD20.解析：（1）設(shè)斜面長度為L1，斜面傾角為，根據(jù)動能定理得即 （2）根據(jù)平拋運動公式X=vot h=gt2由-式得 （3）在式中令x=2m ,H=4m,L=5m,=0.2則可得到：h2+3h-1=0求出21.B【解析】b、c都是地球的衛(wèi)星，共同遵循地球?qū)λ鼈兊娜f有引力提供向心力，是可以比較的。a、c是在同一平面內(nèi)有相同奇偶奧速度轉(zhuǎn)動的，也是可以比較的，在某時刻c在a的正上方，則以后永遠(yuǎn)在正上方。對b有，GM=R2，化簡得在48小時內(nèi)b轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為=8.64，所以B正確。22.【解析】（1）P做拋物線運動，豎直方向的加速度為在D點的豎直速度為P碰前的速度為（2）設(shè)在D點輕繩與豎直方向的夾角為，由于P與A迎面正碰，則P與A速度方向